воскресенье, 24 февраля 2019 г.

В России все же будет "Чебурнет"



Очередной раз в СМИ всплыла история о том, что российские власти хотят сделать "свой интернет". Логично, что все увеличивающиеся санкции от Европы и США могут привести к тому, что Россию могут попытаться отключить от важных узлов Всемирной Сети.

Что же делать? Утверждается, что вот по этому и будет в России свой интернет, который уж обозвали "Чебурнетом".

Конечно же в СМИ подошли к проблеме и описанию ее решения очень обобщенно. Конечно же это не какой то "только наш интернет", который работает только в России. Все сложнее и причины для этого вполне себе объективные.

Еще в 2017 году Совет безопасности России поручил Минкомсвязи совместно с МИД России до 1 августа 2018 года инициировать в рамках БРИКС (Бразилия, Россия, Индия, Китай и Южная Африка) обсуждение вопроса о создании для государств — участников объединения собственной «системы дублирующих корневых серверов доменных имен (DNS), независимой от контроля [международных организаций] ICANN, IANA и VeriSign и способной обслуживать запросы пользователей перечисленных стран на случай сбоев или целевых воздействий».

DNS (Domain Name System) — это распределенная система хранения данных, от которой зависит работа Всемирной сети интернет, так как в ней содержатся все доменные имена и соответствующие им IP-адреса. После того как пользователь вводит в своем браузере название сайта, DNS позволяет компьютеру понять, на каком IP-адресе находится нужный ресурс, и отправить туда запрос. Система DNS является иерархической и распределенной по всему миру. В ее основе лежат 13 корневых серверов DNS, которые обеспечивают доступ к информации обо всех доменах верхнего уровня — национальных доменах (например, .ru, .uk, .de), доменах общего назначения (.com, .org) и спонсированных доменах (.museum, .jobs). Большинство корневых серверов расположено в США, несколько — в Европе и Японии. У корневых серверов есть множество «зеркал», в том числе и в России, которые сделаны для того, чтобы запрос от российского пользователя не отправлялся к DNS-серверу на другой конец Земли. Но в любом случае «зеркала» только дублируют информацию корневых серверов.

Вся система находится в ведении международной некоммерческой организации ICANN (Корпорация по управлению доменными именами и IP-адресами), которая была создана в 1998 году при участии правительства США. Техническое управление корневой зоной DNS входит в функции одного из департаментов ICANN — Администрации адресного пространства интернета (IANA).

Корпорация долгое время работала по контракту с американским Министерством торговли и Национальным управлением информации и связи (NTIA), но 1 октября 2016 года срок контракта истек, и права администратора перешли к Public Technical Identifiers (PTI) — «дочке» ICANN, некоммерческой корпорации по обеспечению общественных интересов, зарегистрированной в штате Калифорния.

Работу корневых серверов DNS поддерживают 12 различных организаций, действующих на основании соглашений с ICANN. Среди них — компания VeriSign, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA), Министерство обороны США, основанный японскими университетами WIDE Project по управлению местным доменом.jp и др.





Российские власти не раз подчеркивали, что ICANN де-факто находится под контролем США, и пытались добиться изменения системы принятия решений в ICANN. В частности, как рассказывал помощник президента Игорь Щеголев в интервью РБК, Россия настаивает на том, что роль правительств в управлении интернетом должна быть четко прописана и она не может быть просто совещательной.

Ведь мы понимаем, что как только САШ исчерпают санкционные возможности в плане экономики, то за этим последуют все возможные варианты давления, в том числе и через управление этими организациями. Не может быть? Ну тогда вспомните допинговые скандалы например - это из той же "оперы".

Почему это так важно? На самом деле интернет находится в периоде своего развития и влияния на жизнь стран и людей. Например "интернет вещей" еще только набирает обороты, а какая информация и какие личные данные будут проходить через год-два через интернет мы можем только догадываться. Это и нужно пытаться защитить и обеспечить стабильную работу.

Как например утверждает "отец Великого китайского файервола" Фан Биньсин между несколькими странами можно вполне себе организовать обмен данными по интернету минуя корневые серверы, расположенные в США.

Попытки создать альтернативу корневым DNS-серверам уже предпринимались. Существует ряд организаций, управляющих подобными серверами, — Open Root Server Network, OpenNIC и др. Альтернативные системы доменных имен копируют текущее состояние корневой зоны, однако при необходимости могут создать собственное адресное пространство с собственным доменом верхнего уровня. Так, OpenNIC для борьбы с цензурой был создан собственный домен .pirate, однако он доступен только тем пользователям, которые установят в своих настройках альтернативный DNS. Инженерный совет интернета (IETF) в 2000 году выступил с критикой альтернативных корневых DNS, так как они «открывают потенциальную возможность раскола единого интернета».

Получится ли это сделать эффективно и функционально у России?

воскресенье, 17 февраля 2019 г.

Большая игра: как выходцы из России могут стать лидерами "квантовой гонки"

Михаил Лукин, профессор Гарварда и сооснователь Российского квантового центра

Михаил Лукин, сооснователь Российского квантового центра и профессор Гарварда, рассказал, как его команде удалось создать самый большой и точный на сегодняшний день квантовый компьютер, кто победит в "квантовой гонке", а также поделился прогнозами о том, как подобные машины могут преобразить мир.
Джон Мартинис, главный квантовый технолог в Google
Физик из Google: мы близки к созданию "рабочего" квантового компьютера
Квантовые компьютеры представляют собой особые вычислительные устройства, чья мощность растет экспоненциальным образом благодаря применению законов квантовой механики. Такие машины состоят из кубитов — ячеек памяти и одновременно примитивных вычислительных модулей, способных хранить спектр значений между нулем и единицей.
На сегодняшний день есть два основных подхода к разработке подобных устройств — классический и адиабатический. Сторонники первого пытаются создать универсальный квантовый компьютер, чьи кубиты подчинялись бы тем же правилам, по которым работают обычные цифровые устройства. Его эксплуатация в идеале будет не сильно отличаться от того, как инженеры и программисты управляют обычными компьютерами.
Адиабатический компьютер создать проще, но по принципам работы он ближе к арифмометрам, логарифмическим линейкам и аналоговым вычислительным машинам начала прошлого века.
В минувшем году сразу несколько команд ученых и инженеров из США, Австралии и некоторых европейских стран заявляли, что близки к созданию квантового компьютера. Лидером в этой неформальной гонке считалась группа Джона Мартиниса, разрабатывающая "гибридный" вариант универсального вычислителя, сочетающего элементы аналогового и цифрового подхода.

Большая квантовая игра

Михаил Лукин неожиданно для всех опередил Мартиниса: 14 июля 2017 года он заявил, что его команде удалось создать 51-кубитную машину. О принципах ее работы и устройства он рассказал в одном из ведущих научных журналов в конце ноября.
Неожиданность заявления Лукина во многом была связана не только с самим фактом создания столь сложной машины, но и с тем, что она оказалась основана не на тех квантовых технологиях (алмазных кубитах), которые его команда разрабатывала на протяжении последнего десятилетия.
"Мы не отказывались от них и продолжаем работу и с алмазами, и с другими аналогами твердотельных систем. Многие из наших разработок сегодня используются не только в рамках наших собственных экспериментов по созданию квантовых компьютеров и сетей, но и на практике, в качестве различных сенсоров", — заявил ученый.
Денис Сукачев, физик из Российского квантового центра
Физик рассказал, как ученые превращают алмазы в квантовые компьютеры
Как отметил Лукин, его команда параллельно рассматривала и другие варианты создания квантовых компьютеров. По его словам, эксперимент с нейтральными атомами возник не на пустом месте — Лукин и его коллега Игнацио Ширак (Ignatio Cirac) впервые задумались об этом еще в 2001 году, но реализовать эту идею удалось только сейчас благодаря развитию лазерных и квантовых технологий.
"В принципе, как мне кажется, еще очень рано объявлять победителя в "квантовой гонке" — разные квантовые платформы имеют свои плюсы и минусы. Поэтому нам крайне важно не фокусироваться на одной из версий, а исследовать все возможные варианты", — продолжает Лукин.
К примеру, атомные и ионные кубиты, на базе которых Лукин и его конкуренты из университета Мэриленда под руководством Кристофера Монро (Christopher Monroe) создали свои вычислители, отличают высокая гибкость и удобство в работе.
"Кубиты на базе холодных атомов и ионов невероятно гибки в работе — фактически ими можно двигать, перепрограммировать и менять их конфигурацию прямо во время проведения вычислений. В этом плане твердотельные платформы, которые создают наши австралийские коллеги на базе кремния и фосфора, им сильно уступают, так как их почти нельзя поменять после того, как был создан чип", — отмечает физик.
Этот плюс атомных и ионных систем, как считает Лукин, позволит в ближайшее время занять лидирующие позиции в "квантовой гонке", так как ничто, в принципе, не мешает ни его команде, ни группе Монро создать более сложные вычислительные системы из сотен, а не десятков кубитов.
Роберто Морандотти, профессор Университета ИТМО
Физики из Канады и России создают многомерный квантовый компьютер
Атомные кубиты, по мнению основателя РКЦ, смогут достичь этой отметки быстрее, так как их гораздо проще контролировать, чем ионные, которым они пока уступают в качестве работы.
"Дело в том, что при повышении числа ионов они начнут все сильнее отталкивать друг друга, в результате чего система станет неустойчивой. Крис и его коллеги смогли решить эту проблему для 53 ионов, однако что произойдет дальше, пока непонятно. Будет очень интересно взглянуть на то, как станет развиваться ситуация, когда мы выйдем на уровень в несколько сот кубитов", — поясняет исследователь.

Квантовые шрамы

Главным своим достижением профессор Лукин считает не само создание компьютера, а необычный квантовый феномен, который удалось открыть его команде, наблюдая за поведением атомов и электронов.
"Мы перешли порог, когда можем совершать открытия, используя подобные машины. Сейчас теоретики думают о том, как можно объяснить то устойчивое состояние, которое возникает в нашей системе, если привести ее в неравновесие. Сейчас они пытаются объяснить это, используя некий аналог математической теории хаоса, называя этот феномен "квантовыми ранами" или "квантовыми шрамами". Как мне кажется, все самое интересное в ближайшие годы будет открыто именно здесь", — заявил физик.
Дальнобойные кубиты, созданные австралийскими физиками
Австралийские физики создали первые "дальнобойные" кубиты
Несмотря на то что квантовая машина, созданная Лукиным и его коллегами, представляет собой адиабатический компьютер, те же самые кубиты, как отметил ученый, можно использовать и для создания универсальных квантовых вычислителей.
"Безусловно, мы могли бы проводить такие эксперименты прямо сейчас, но нужно понимать, что сегодня в нашей области науки нет четкой границы между адиабатическим подходом и принципами, которые используются при реализации отдельных логических операций. Высокая гибкость и настраиваемость нашей системы еще больше размывает эту границу. Скорее всего, гибридный подход к вычислениям, сочетающий плюсы того и другого, будет самым интересным для нас", — пояснил ученый.
Лаборатория квантовой оптики в Российском Квантовом Центре
Как отметил Лукин, его команда уже работает над созданием алгоритмов коррекции ошибок и соответствующей архитектуры, которая позволяла бы их воплощать на базе атомных кубитов, однако эти опыты имеет смысл проводить только после того, когда вычислительных модулей станет значительно больше.
"Пока мы не знаем, как создать компьютер, состоящий из нескольких тысяч или даже сотен кубитов. Добавление алгоритмов корректировки ошибок повысит сложность такой системы еще на порядок, и мы просто не понимаем, как такую систему можно масштабировать. Скорее всего, мы сейчас даже отдаленно не можем представить себе, как будет выглядеть подобный универсальный и расширяемый компьютер будущего", — заявил Лукин.
Искусственный интеллект
Ученые из "Сколтеха" предлагают создать квантовый искусственный интеллект
По его словам, архитектура первых крупных квантовых компьютеров, вероятно, будут не монолитной, а состоящей из модулей — наборов из нескольких десятков кубитов. Эти блоки свяжут между собой при помощи специальной сети, так называемого квантового интернета, что позволит им проводить довольно сложные и объемные вычисления, недоступные на обычных суперкомпьютерах.

Практическое "квантовое превосходство"

Другой большой проблемой станет, как бы это парадоксально ни звучало для обывателя, проверка корректности результатов, выдаваемых такими машинами. Сложность заключается в том, что обычные суперкомпьютеры в принципе не могут проверить результаты квантовых вычислений, если число кубитов достигнет той отметки, когда машины на их базе станут полезными на практике.
Как считает Лукин, для проверки не обязательно создавать сложные алгоритмы и хитрые математические подходы, которые сейчас разрабатывает команда ученых под руководством Мартиниса. Для этого, по мнению физика, достаточно попытаться решить при их помощи известные оптимизационные задачи, например распределить потоки машин по городу или спрогнозировать поведение экономики.
Первый репрограммируемый квантовый компьютер
Физики создали первый программируемый квантовый компьютерМеждународный коллектив ученых заявил о создании первого перепрограммируемого квантового вычислительного устройства, работу которого можно менять, не внося изменений в его физическую архитектуру.
"Что точно можно сделать — попробовать решить оптимизационную задачу. Прелесть таких задач заключается в том, что решать их сложно, а проверить — очень просто. Есть множество алгоритмов, которые могут эффективно справляться с ними, используя относительно немного — около 100 или 200 — кубитов. И если они покажут себя с хорошей стороны, то тогда мы решим сразу две актуальные проблемы —  покажем, что такие компьютеры полезны и что они работают корректно", — отмечает Лукин.
Есть и другие квантовые "программы", способные решить схожие задачи, — такие, например, как знаменитый алгоритм Шора, позволяющий взломать систему шифрования RSA, но они имеют более узкий спектр применения и экономическую нишу.
Оптимизационные задачи, в свою очередь, затрагивают множество областей науки и жизни, в том числе искусственный интеллект и машинное обучение, и их эффективная реализация резко расширит поле, где квантовые компьютеры могут применяться. Подобная демонстрация практического "квантового превосходства", как считает Лукин, привлечет внимание и деньги инвесторов. 
Так художник представил себе то, как работает квантовый компьютер Михаила Лукина и его коллег
Физики из России и США создали первый 51-кубитный квантовый компьютер
Этот успех станет большим плюсом и для науки — только реальная квантовая машина, по мнению гарвардского физика, позволит ученым, занимающимся разработкой программ для будущих квантовых компьютеров, проверить множество алгоритмов и теорий.
"Если посмотреть на то, как развивались классические компьютеры (об этом, кстати, писал сам Питер Шор), можно увидеть, что на заре их развития существовало много алгоритмов, которые считались тогда не очень эффективными. Но оказалось, что многие из них работают очень хорошо на практике. И только недавно математики выяснили, почему они работают. То же самое, как мне кажется, произойдет с квантовыми компьютерами — жизнь полна сюрпризов", — заключает Лукин.

Представлена новая версия архитектуры процессоров для гаджетов — ARM v9

 Новая версия микропроцессорной архитектуры, используемой в миллиардах устройств по всему миру, представлена британской компанией ARM Limite...